专利名称：全封闭式无泡浮选脱墨机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于造纸领域的全封闭式无泡浮选脱墨机。
现有的浮选脱墨机大致分为三大类其一是敞开式大气压型空气自吸式浮选槽，其二是封闭式进压缩空气的压力浮选槽，它们都是在废纸浆中引入空气混合、溶解，从而产生适当的气泡使气泡吸附着油墨粒子悬浮上升，继而积聚成泡沫状态以溢流方式排出设备以外，而达到分离油墨的目的。二者油墨的排除均是连续的。因此，理论认为浮选法脱墨须要有空气的参与。其结果使相当一部分纸浆纤维随泡沫流失掉，降低了纸浆得率。大气压型浮选槽在保证充分脱墨的前提下需要数台串联和多段处理，由于每个浮选槽都必须配备单独的浆泵提供需要的能量，因而设备的投资大且装机容量大，占地面积也大，还易出现频繁性的浆泵泄漏及存在着连续性的纤维流失。小型纸厂为了减少设备而只搞一段脱墨，结果良浆随泡沫流失大大增加。若脱墨工艺条件不当或操作管理不当，空气自吸管便极易堵塞，一旦堵塞则浮选的效率便将显著下降，而且各个浮选槽在运行过程中还易发生相互干扰，直接影响设备的正常运行，导致浮选效率低及良浆流失。只有在工艺流程设计合理、脱墨工艺条件恰当、精心操作和严格管理、认真维护的条件下才可能把大气压型浮选槽用好。压力浮选槽是传统浮选槽的更新换代产品，压力浮选槽是一次性进浆，所以设备装机容量小，多层重叠紧凑的设备布置使占地面积不大，没有大气压型浮选槽那样多的麻烦事，其浮选效率高、性能稳定可靠、容易操作和管理。但是，必须配套空气压缩机、旋风分离器等附属设备使设备的投资也加大，脱墨电耗相应增加。从投资和规格来看，目前这种设备只限于大中型浆纸厂选用，没有小规格的压力浮选槽生产。其三是敞开式无泡浮选脱墨机，它虽然以空气自吸式大气压浮选槽10％左右的投资、显著的节浆节电效果、有效地除去油墨和胶粘物及其它轻杂质，从而解决了投资效益问题，但是槽内每一格浮选的效率不高，需要多达60-80次的反反复复的浮选才能达到脱墨的目的，因而使设备显得过长或层数显得过多，而且在排墨过程中若操作者未完全排除上一层的油墨胶粘物及其它轻杂质，则在下一次浮选时这些杂质会随浆流到下一层去且影响脱墨浆的质量。
本实用新型的目的就是针对现有技术的不足之处，在敞开式无泡浮选脱墨机低能耗、低投入、高效益的无泡法浮选的基础上设计一种新型结构，即全封闭式无泡法浮选利用全封闭结构避免引入空气，减少纤维流失，使设备运行得更好。上下流送交替反复就是在一定浓度条件下纸浆从下向上浮到液面上时因扩散作用而释放出比重轻的油墨粒子；纸浆再从上向下流送时，已悬浮的油墨粒子因比重轻而保持相对不动状态，使聚积的油墨真正有效；混合-浮选交替反复采用齿型(或孔形)的分散混合器对槽底的浆流产生混合作用，采用等腰三角形的顶面形式使浆流呈喇叭状向上扩散和向下收敛，并提高油墨聚积的稳定性，使浮选槽每格的浮选效率或总的浮选效率提高20-25％；间断排墨在浮选结束后加水将油墨、胶粘物及其它轻杂质飘浮除去，将排墨的溢流板置于出浆的溢流墙前面，使上一层的浆液流往下一层之前先经过一次浮选，避免了排墨未尽的杂质在下一次开机浮选时随浆流到下一层去，全封闭后浮选槽的末端出浆和排墨均设有敞开的耳箱槽以实现排墨。
本实用新型技术介决方案为浮选脱墨机由半封闭式进浆分布器、浮选槽、出浆及油墨排除槽组成；半封闭式进浆分布器包括V型槽底、密封板、溢流墙、导流面；浮选槽包括导流面、翻浆板、隔板；出浆及油墨排除槽包括溢流墙、导流面、出浆槽槽底、出浆耳箱槽、墙孔道、出浆口、墙孔道、溢流板、排墨槽槽底、排墨耳箱槽、墙孔道、排墨孔、水封墙、导流板；另外还包括宽边墙、长边墙、各小槽清洗孔、预制板、长边墙上的钢筋混凝土横梁、钢筋混凝土墙柱、脱墨机总出浆口、各层浮选槽顶部；水平放置的出浆槽槽底、排墨槽槽底、预制板的两端均落在设备的长边墙上，与宽边墙平行的两边均落在相应的墙或板上，用水泥浆补缝；竖直放置的密封板、溢流墙、导流面、翻浆板、隔板、溢流墙、溢流板、水封墙、导流板的两端与长边墙的内表面用水泥浆相接；层与层之间的导流板的两端与宽边墙之间用墙连接，半封边式进浆分布器的溢流墙的两端与其宽边墙之间也用墙连接。
结合附图对本实用新型结构作详细叙述
图1为本实用新型主视剖面图，图2为去掉半封闭式进浆分布器后第一层的俯视图，图3为
图1的C-C剖视图。图4为齿形分散混合器左视图，图5为图2的A-A剖视图，图6为图2的B-B剖视图，图7为本实用新型层间结构外形主视图。图中1半封闭式进浆分布器，2．浮选槽，3．出浆及油墨排除槽。
半封闭式进浆分布器1包括11．V型槽底--扩散布浆，避免底部沉死浆；12．密封板--隔绝上部和流送方向的空气；13．溢流墙--沿设备宽度方向横向布浆；14．导流面--减小溢流浆对浮选槽进浆口液面的冲击力，避免泡沫产生。
浮选槽2包括21．底部为齿形或孔形的分散混合器的导流面--导流，避免在此形成死角而产生浮浆或在此聚积油墨，并先在底部进行浆液混合；22．顶部为等腰三角形的翻浆板--扩散或收敛，与隔板23组合造成上下流送产生一定的混合作用，以增加液面上油墨的悬浮量及稳定性；23．底部为齿形或孔形的分散混合器且顶部为等腰三角形的隔板--对液面上的浆流制造阻尼而分离油墨，在左右形成2个稳定的油墨聚积环境，对槽底的浆流产生混合作用，以增加浆流上升到液面附近浆流层与静止的液面层之间的界面处油墨比率。
出浆及油墨排除槽3包括31．溢流墙--保持浮选槽内一定的水位，出浆；32．导流面--导流，以避免大的冲击；33．出浆槽槽底--搜集浆液，并将它经由水封墙下的孔道341流到机外敞开的出浆耳箱槽34内，从出浆口342流到下面小槽内，再穿过墙的孔道343流回机内；35底部为齿形或孔形的分散混合器的溢流板--排去浮选槽液面的油墨，控制加水排墨时未排尽的油墨在下一次开机浮选时短路流入下一层或下一工序，溢流板35位于溢流墙31的前面。36．排墨槽槽底--搜集油墨、胶粘物及其它轻杂质，并将它经由水封墙(需要操作者关闭排墨耳箱槽37出口372的阀门，加入适量的水才能产生水封作用)下的孔道371流到机外敞开的耳箱槽37内，从排墨孔372排除；38．水封墙--对出浆口342产生水封作用以免出浆时卷入空气，升高出浆槽液位以减轻浆液从溢流墙31流过时造成大的冲击，对下一层浮选起布浆作用；39．导流板--减小浆流进入下一层时对下一层液面的冲击力，避免泡末产生。
图中01．宽边墙、02．长边墙、03．各小槽的清洗孔(在开机脱墨前用带丝的金属管头塞子塞住)、04．预制板、05．长边墙上的起支撑第二层以上的浮选槽的钢筋混凝土横梁、06．支撑横梁的钢筋混凝土墙柱、07．总出浆口、08．各层浮选槽顶部。
图中每一块水平放置的33．出浆槽槽底、36．排墨槽槽底、04．预制板的两端均落在设备的长边墙02上，与宽边墙01平行的两边均落在相应的墙或板上，用水泥浆补缝，使设备的内表面光洁无凸凹。
图中每一块竖直放置的12．密封板、13．溢流墙、21．导流面、22．翻浆板、23．隔板、31．溢流墙、35．溢流板、38．水封墙、39．导流板的两端与长边墙02的全部内表面(毛面)用水泥浆成直线式地做光洁，无凸凹。
在层与层之间的导流板39的两端与设备的宽边墙01之间有墙连接，避免了沿导流板39流下的浆液外溅，半封闭式进浆分布器1的溢流墙13的两端与其宽边墙01之间也用墙连接。
考虑到两个长边墙02的承受能力问题，本实用新型第二层以上的浮选槽不压在下面浮选槽的顶部，而直接压在横梁05上。若厂里地面有限，设备长度不足8m而需要多层重叠时每两层设一层横梁。横梁代替浮选槽一部分长边墙02，不另外占据空间。各墙柱06直通设备底部。设备的顶部也用预制板04盖住，各层之间紧紧重叠无空位，设备外表面用水泥浆连成一片，完全封闭。
半封闭式进浆分布器1用水泥浆与设备顶部的预制板04、宽边墙01、长边墙02连接。
本实用新型选用的材料可以是木板、塑料板，或角铁、铁板，或水泥、砖、混凝土，或半圆形管边，日产脱墨浆3吨的造纸厂不需一万元即可制成。
本实用新型采用1．长方体形状采用长方形比采用圆形及六角形更能充分地利用地面，进而增加单位地面的设备能力。
2．齿形(或孔形)分散混合器分散混合作用不仅可以分散浆团使浓度均匀化，而且还能将纤维之间夹着的油墨粒子分离开来，并且将游离于浆流中的油墨粒子重新混合，使浆流在上浮扩散时液面上的油墨粒子数量增加，以改善每一格的浮选效果，提高脱墨效率，从而可以使设备缩短或层数减少。分散混合器分别装在浮选槽的每一格底部，与导流面21、隔板23、溢流板35连成一体，即浆料的分散混合与浮选交替反复进行。选定孔形或齿形是因为它简单，容易制造，而又非常有效。为了防止线绳等长条形软质杂物堵塞流浆孔道，分散混合器的孔径不得小于Φ20×20mm或Φ20mm，并且要求在浮选前的工艺流程中严格除去这些杂质。在浮选前未经细缝筛处理的厂建议用3层12-14目铜网静置筛滤。
3．等腰三角型的顶面形式即将浮选槽的翻浆板22、隔板23的顶部均设计成等腰三角形，使浆流呈喇叭状向上扩散释放出更多的油墨，分别聚积在隔板顶部两腰附近，并提高油墨聚积的稳定性，让一部分纸浆在左边先浮选一次再流到右边与其它纸浆一齐浮选(而敞开式无泡浮选脱墨机在浆流上浮扩散时只在右边浮选)。采用等腰三角形的顶面形式使上部浆流层在下沉过程中呈喇叭状向下收敛可以产生一次浮选作用，也能提高油墨聚积的稳定性。如此的混合-浮选交替反复，使浮选槽每一格的浮选效率比敞开式无泡浮选脱墨机提高20-25％。由于分散混合器和等腰三角形顶面形式的应用，本实用新型可以缩短或重叠层数减少1/4，或在相同条件下比敞开式无泡浮选脱墨机更能节浆、节电、节水及投资减少。
4．排墨溢流板前置既将排墨溢流板35置于出浆溢流墙31前面，使上一层的浆液流往下一层前先经过一次浮选，以控制加入排墨时操作者未排尽的油墨在下一次开机浮选时短路流入下一层或下一工序。
5．全封闭式浮选“全封闭式”是指从浮选槽的进浆到出浆的上下交替流送的全过程浮选都实行封闭，而且各层也都封闭。即对浮选槽各层顶部都密封起来。为了适应排墨操作，在每一层浮选槽的末端旁边均设计有敞开的耳箱槽，利用水封密封。密封后避免了空气的介入，使无泡浮选的设备运行得更好，即浮选效率更高，排墨纤维流失更少。
6．多层重叠布置采用多层重叠布置是根据一般情况而定的，如果某造纸厂有足够大的地面而且处在适当的位置，浮选槽完全可以只搞一层，如此的布置使上下流送的每一格都在一个平面上，而显得很长，既不现实，也不方便操作与管理。因此，通常只能考虑向空间布置。选择多层重叠的空间布置有利于全封闭，且减少了占地面积。多层重叠布置后每一层都设计有自己的出浆及油墨排除槽，不让上一层的油墨流到下一层去。
7．半封闭式进浆分布器进浆分布器的作用是将进入脱墨机的浆液沿机宽方向均匀分布，以使浮选过程获得均匀的速度分布，得到均匀的浮选。本实用新型采用半封闭式进浆分布器既能减少空气进入浆内，又有利于浮选操作时对进浆浓度及通浆量进行检查。生产实践证明，在进浆过程若明显地带入空气，则在浮选的第1-3格难以实现无泡浮选，一旦进浆浓度偏高，浮选的效率就急剧下降，甚至出现大量浮浆。浆液沿机宽方向的速度分布不均匀就会使局部通浆量不均匀，直接影响浆流层厚度、纸浆在机内的停留时间、液面油墨层的稳定性，及是否会出现浮浆，进而关系到整个浮选的效果。所以本实用新型不仅进浆分布均匀，而且还利用每一格的水平翻浆板(翻浆板两端的水平度误差控制在10mm以内)自始至终使浮选过程的浆流分布均匀。
本实用新型不带任何附属设备，所以脱墨系统简单，日产脱墨浆3吨的造纸厂不需1万元投资便可制成。其制造简单、容易，采用砖、水泥、混凝土结构，或木板、塑料板，或半圆形管边结构，或角铁、铁板，或以采用水泥、砖、混凝土结构为最佳，在相同条件下，投资为空气自吸式大气压浮选槽的10％左右，比敞开式无泡浮选脱墨机低15％，其技术可行性高，经济实用性强，装机容量小，脱墨浆电耗低，吨浆浮选电耗为10-12kwh。本实用新型采取的是间断排墨，而且是停机排墨，排墨时纸浆浓度与浮选浓度完全不同，排墨时纸浆浓度极低(可控制在0-1％)。排墨时纤维流失为吨浆2kg以下，脱墨浆得率在91％以上，纤维的流失基本上是洗涤的流失。
本实用新型与敞开式无泡浮选脱墨机有许多相似的结构。但是本实用新型由于采用了分散混合器和等腰三角形的顶面形式，混合浮选交替反复，对浮选过程进行了技术强化，并将排墨溢流板前置，从而使脱墨效率提高20％-25％，脱墨率可达99％以上，使设备可以缩短或重叠层数减少1/4。因为脱墨效率的提高，所以脱墨浆的白度可以提高2％以上，洗涤段的负荷较低，可以比敞开式无泡脱墨机少用一台洗涤设备，故排墨和洗涤的流失都可进一步减少。对墨粒直径有较宽的适用范围，除了能捕集细微的墨粒外，还有一定的捕集比重稍大、粒径稍大的油墨的能力。本实用新型也容易操作和控制、能够准确执行工艺条件、设备性能稳定可靠、基本无需维修，因为在脱墨过程中纸浆的流送是平稳的，是反复的，所以能更好地除去油墨以外的胶粘物及其它轻杂质，在脱墨后可免去逆向除渣器多级串联处理系统，脱墨浆在造纸机上的操作障碍极少。
另外，本实用新型比敞开式在结构上有所不同除具有敞开式所有优点外，还不因排墨不尽而影响脱墨浆质量在同一条件下，浮选格数可以减少25％，从而可以减少设备，降低造价，浮选效率提高，采用全封闭后对进浆的质量要求更高，不允许粗大的石子和含量大的泥沙及长条形软杂质流入浮选槽内。浮选槽需要清洗时每一层的每一格均设计有清洗孔。
本实用新型实施例本实用新型配套的进浆泵流量依设备的有效宽度选择，以15m3/h.m即可，运行时沿设备有效宽度的每米通浆量控制在10-12m3/h.m，操作时先打开各层出浆口342的盖板及半封闭式进浆分布器1的进浆管阀门，关闭各排墨耳箱槽37的排墨孔372上的阀门并加水淹没墙孔371起水封作用，并将机外浆料浓度稀释到0.8-1.3％范围，然后启动进浆泵向脱墨机送浆，浆液从进浆分布器1的进浆管阀门送入V形槽11，待槽内浆满后从封闭式的溢流墙沿宽方向均匀流到导流面14，向下流进浮选槽2的导流面21底部，浆液在底部进行分散混合后上升到翻浆板22顶部，扩散式地流向隔板23顶部，然后下沉到隔板23的底部进行分散混合，混合后再上升到翻浆板22顶部，再扩散式地流向下一块隔板23顶部，在扩散过程中，一部分浆液先撞向上一块隔板23顶部，然后反流向下一块隔板23顶部，浆液在由若干块隔板23和苦干块翻浆板22组成的浮选槽内上下流送、混合浮选交替反复进行，其中一部分浆液经过了双倍的浮选。油墨胶粘物及其它轻杂质不断悬浮于隔板23等腰三角形顶部的两腰静止的附近液面上。最后浆液穿过溢流板35底部溢流墙31、导流面32流到出浆槽3内，再穿过长边墙上的孔边341流进耳箱槽34内，在出浆口342处集中，不带空气地进入下面小槽内，上升到水封墙38的顶面沿机宽方向均匀地分布，进而通过导流板39流向下一层的浮选槽，经反复交替，最终浆液从底层的出浆口07流出脱墨机外，若用一块底部包有毛布层的软底水泥砖盖住出浆口342，使其出浆槽基本无泄漏，慢慢地向半封闭式进浆分布器1注入清水或回收废水，则出浆槽水位开始上升，上升到溢流墙31的顶面与浮选槽内的水位一起上升，直到水位升到隔板23的顶面时流动方向才发生改变，从上下交替流送变成直线式水平向前流动，此时浮选槽和出浆槽的底部及中部的浆液开始处于静止沉淀状态，上部液面层的浆液随着水的继续加入纸浆浓度会越来越低，直到水位上升到溢流板35的顶面时，悬浮的油墨、胶粘物及其它轻杂质与部分纸浆纤维随水流到排墨槽内，从排墨孔372流出机外，而且是依从近到远的顺序流出机外，直到第一块隔板23处的油墨被排入排墨槽方停止加水。如果水位上升到接近溢流板35的顶面就停止加水，间隔20分钟左右再慢慢加水，则排墨其本无纤维流失，而达到理想的效果。在排墨全过程中，浮选槽的液面应没有搅拌、波浪等搅动作用，以免使悬浮的部分重质油墨重新沉淀到浆里去而降低了脱墨效率。在下一次运行开始时，先移开出浆口342的水泥砖盖板，待出浆槽液位下降到溢流墙31顶面以下时始能进浆，停机时先停进浆泵以停止送浆，并从半封闭式进浆分布器1送入清水或回收废水5分钟左右，使机内纸浆纤维尽量减少，然后用盖板盖住最末层(即底层)的出浆口342使该层水位上升到接近溢流板35的顶面时才用盖板盖住上一层(即倒数第二层)的出浆口342使其上一层的水不再流往该层。如法炮制，直到每一层的水都加满后才停止从半封闭式进浆分布器1加水。将机内纸浆充分静置沉淀，大约15-20分钟后即可慢慢地向第一层加入少量的水，临近第一层溢流板35的油墨、胶粘物及其它轻杂质开始溢流到排墨槽3内，穿过长边墙上的孔道371流进耳箱槽37内，从孔372排除机外。在下停的加水过程中，位于浮选槽2的导流面21附近液面上的油墨也被流到排墨耳箱槽37排除。第一层的油墨、胶粘物及其它轻杂质被全部排除机外后关掉从半封闭式进浆分布器加入的水，溢流板35流出的水慢慢减少，直到没有。再略略打开第一层的出浆口的342盖板，少量的水就慢慢地流到第二层去，使第二层处于排墨状态。如法炮制，直到底层的油墨全被排除为止才盖住倒数第二层的出浆口342。排墨操作即告完毕。本实用新型在排墨操作过程中每一层是看不见的，操作者凭排墨耳箱槽37或其排墨孔372流出的水中是否有油墨、胶粘物及其它轻杂质来判断该层是否排净。排墨完毕后应将每一层排墨耳箱槽37的排墨孔372上的阀门关闭，向槽内加入清水或废水，直到长边墙上的孔道371被全部淹没为止，即形成水封，使下一次运行成为全封闭式浮选状态。一般来说，每24小时排墨一次即可，处理大油墨纸浆时每班排墨一次也行。用上述方法排墨是最佳的。亦可只对某一层排墨，或几层同时排墨。
停产时，本实用新型的清洗可以采取从头到尾或从尾到头的顺序进行，或几层同时清洗。为了节约用水，先清洗低层的最后一个小槽，最后清洗半封闭式进浆分布器。清洗前机内需充分加水稀释，使纸浆尽量流到下工序去。清洗时，先打开一个清洗孔03排除槽内浆液，再从来浆方向流入清水或回收废水即可自动清洗(个别槽需人工辅助)，清洗液全部排入地面上的一个搜集槽内重新回用。清洗干净后将该孔塞紧，再从来浆方向清洗第二个。
权利要求1．一种全封闭式无泡浮选脱墨机，其特征在于由半封闭式进浆分布器(1)、浮选槽(2)、出浆及油墨排除槽(3)组成；半封闭式进浆分布器(1)包括V型槽底(11)、密封板(12)、溢流墙(13)、导流面(14)；浮选槽(2)包括导流面(21)、翻浆板(22)、隔板(23)；出浆及油墨排除槽(3)包括溢流墙(31)、导流面(32)、出浆槽槽底(33)、出浆耳箱槽(34)、墙孔道(341)、出浆口(342)、墙孔道(343)、溢流板(35)、排墨槽槽底(36)、排墨耳箱槽(37)、墙孔道(371)、排墨孔(372)、水封墙(38)、导流板(39)；另外还包括宽边墙(01)、长边墙(02)、各小槽清洗孔(03)、预制板(04)、长边墙上的钢筋混凝土横梁(05)、钢筋混凝土墙柱(06)、脱墨机总出浆口(07)、各层浮选槽顶部(08)；水平放置的出浆槽槽底(33)、排墨槽槽底(36)、预制板(04)的两端均落在设备的长边墙(02)上，与宽边墙(01)平行的两边均落在相应的墙或板上，用水泥浆补缝；竖直放置的密封板(12)、溢流墙(13)、导流面(21)、翻浆板(22)、隔板(23)、溢流墙(31)、溢流板(35)、水封墙(38)、导流板(39)的两端与长边墙(02)的内表面用水泥浆相接；层与层之间的导流板(39)的两端与宽边墙(01)之间用墙连接，半封边式进浆分布器(1)的溢流墙(13)的两端与其宽边墙(01)之间也用墙连接。
2．根据权利要求1所述的脱墨机，其特征在于采用长方体形，导流面(21)底部为齿形或孔形的分散混合器、隔板(23)底部为齿形或孔形的分散混合器，且顶部为等腰三角形、溢流板(35)的底部为齿形或孔形的分散混合器，翻浆板(22)的顶部为等腰三角形，溢流板(35)位于溢流墙(31)的前面。
3．根据权利要求1所述的脱墨机，其特征在于浮选槽采用全封闭式，一层或多层直接重叠，多层重叠每一层都有出浆槽和排墨槽，每一层出浆和排墨都设有敞开的出浆耳箱槽(34)和排墨耳箱槽(37)。
专利摘要本实用新型公开了一种属于造纸领域的全封闭式无泡浮选脱墨机,它是由半封闭式进浆分布器1、浮选槽2、出浆及油墨排除槽3组成,采用无泡浮选,上下流送交替反复混合,浮选交替反复和间断排墨。本实用新型技术可行性高,经济实用性强,吨浆浮选电耗为10—12kwh,脱墨浆得率达89—91%,脱墨率可达99%以上,脱墨效率比敞开式脱墨机高20—25%,且设备制造简单,操作容易,投资比敞开式无泡浮选脱墨机低15%。
文档编号D21C3/00GK2346821SQ9820279
公开日1999年11月3日 申请日期1998年4月1日 优先权日1998年4月1日
发明者程惠延 申请人:程惠延